Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессиональногообразования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра городского строительства и хозяйства
Пояснительнаязаписка
к курсовому проектуна тему:
Разработкамероприятий по улучшению экологической ситуации на территории города
Выполнили:
студентыгруппы 1052
СтаруноваЕ.Ю.
МишинМ.С.
ДорофеевМ.А.
КарташовЕ.В.
Принял:
ХодуновА.М.
Воронеж, 2009г.
Введение
Состояние окружающейприродной среды является одной из наиболее острых социально-экономическихпроблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека.Характерный для второй половины ХХ века процесс экономического роста итехнического прогресса неразрывно связан с автомобилизацией. Во многих отрасляхпромышленности и сельского хозяйства автомобильный транспорт – важнейшее звенопроизводственного процесса. В то же время, автомобильный транспорт являетсяодним из массовых загрязнителей атмосферы.
Проблема оздоровленияокружающей среды в городах с каждым годом приобретает всё большее значение.Прогнозы развития автотранспорта в городах показывают, что за ближайшие 15…20лет транспортный парк городов увеличится в 5 раз, пробег возрастёт на 20…30%,скорость движения увеличится на 15…25%. Всё вместе это приедёт к тому, что намагистралях города концентрация оксида углерода может составить 30…50 мг/м3, ауровень шума – 75…85 дБ. В то же время в зоне влияния магистралей могутнаходиться детские учреждения, школы, поликлиники, больницы, в которых уровеньвлияния дороги должен иметь санитарный предел меньше, чем в жилой застройке. Вусловиях открытого пространства для снижения уровня шума необходимопредусматривать удаление жилой застройки от магистралей на 50…300 м. В то времякак санитарный разрыв по фактору загазованности составляет 50…100 м.
В данном курсовом проектемы анализируем существующую ситуации на территории жилого района г.Воронежа,рассчитываем выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта и концентрациизагрязняющих веществ в приземном слое, оцениваем уровень шумового воздействияавтотранспорта и выбираем природоохранные мероприятия.
1. Анализситуации
1.1 Местоположениетерритории в системе жилого района
Данный участокисследуемой территории расположен в Ленинском жилом районе города Воронежа, вграницах улиц Пушкинская, Куцыгина, Свободы и Ф.Энгельса. Площадь территориисоставляет около 4,21 га. Улицы Пушкинская и Куцыгина по своему значениюявляются улицами общегородского значения.1.2 Характеристика застройки территории
Территория застроенапятиэтажными жилыми домами.
Таблица 1.1Характеристика застройки территории.Адрес строения Возраст постройки, лет Кол-во этажей Материал стен Физический износ, % Кол-во жителей ул. Ф.Энгельса, д.32 42 5 кирпич 35 320 ул. Свободы, д.47 15 11 кирпич 10 1078 ул. Куцыгина, д.28 42 5 кирпич 35 400 ул. Куцыгина, д.26 59 4 кирпич 50 400 ул. Пушкинская, д.38 59 2 кирпич 50 140 ул. Пушкинская, д.36 59 4 кирпич 50 180 ул. Свободы, д.45 13 11 кирпич 7 180 1.3Характеристика рельефа
Рельеф местностиспокойный, без резких изменений, средний уклон около 1%, наблюдается незначительноепонижение рельефа от улицы Пушкинская в направлении улиц Свободы, Энгельса,Куцыгина. Нарушения рельефа не выявлены. Оврагов и карстов нет.
1.4 Интенсивность движения транспортныхсредств
Интенсивность движения — количество транспортных средств, которые прошли в обоих направлениях черезсечение дороги за единицу времени (час или сутки)[8].
Интенсивность движениятранспортных средств определяется двумя способами: по среднесуточной интенсивностидвижения и по интенсивности движения в час пик.
В нашем расчете мыиспользовали второй метод.
Весь транспортный потокраспределяется по типам автомобиля:
· грузовой от 3,0т.
· грузовой (дизель)
· автобус (дизель)
· легковойавтотранспорт.
Сбор материала позагруженности улиц автотранспортом производился в час пик движения: 18.00-19.00.
Интенсивность движенияавтотранспорта производится методом подсчета автомобилей разных типов в каждомиз сроков замеров. Транспортный поток осуществляется и фиксируется по группам исводится в таблицу.
Таблица 1.2 Расчетинтенсивности движения транспортных средств.Группы автотранспорта Прямое направление Обратное направление Часовая интенсивность Nm, авто/час Улица Ф.Энгельса Легковые автомобили 390 - 390 Грузовые автомобили от 3,0 т. 36 - 36 Улица Пушкинская. Легковые автомобили 342 - 342 Грузовые автомобили от 3,0 т. 42 - 42 Улица Куцыгина. Легковые автомобили 84 72 156 Грузовые автомобили от 3,0 т. 6 - 6 Улица Свободы. Легковые автомобили 66 - 66
Среднюю скорость движенияпотока можно определить экспериментальным путем. Измеряется скорость одиночноголегкового автомобиля при свободном движении. Количество замеров на участке (100м) должно быть не меньше 30. После рассчитывают скорость по формуле:
V = 3600*S/t (1.1)
где S – протяженность участка (100 м)
t – время прохождения данного участка
2. Расчетвыбросов загрязняющих веществ от автомобильного транспорта
2.1 Загрязнение атмосферы токсичными веществами выхлопных газовавтотранспорта
Загрязняющее вещество —один из видов загрязнителей, любое химическое вещество или соединение, котороенаходится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающихфоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение [8].
Источник выбросов −объект, с которого осуществляется выброс в атмосферу загрязняющих веществ,ухудшающих качество атмосферного воздуха и ограничивающих его использование[8].
В последние десятилетиепри относительном снижении загрязнения на один автомобиль, в развитых странах общееглобальное автотранспортное загрязнение атмосферы растёт из-за увеличениясжигания топлива двигателей устаревающих моделей. Резкий рост числа автомобилейв России произошёл, не с только из-за роста новых, сколько за счёт увеличениямашин возрастом 5…10 лет и старше иностранного производства, а так же огромногоколичества автомобилей российского производства, возвращающихся из разных странЕвропы. Все перечисленные автомобили находятся на грани выработки ресурсадвигателя, всех систем и агрегатов автомобиля, влияющих на токсичные выбросы.Автотранспорт, как источник загрязнения отличается следующими особенностями:
во-первых, численностьавтомобилей в крупных городах быстро увеличивается, а месте с тем непрерывнорастёт валовый выброс вредных веществ;
во-вторых, в отличие отпромышленных источников загрязнения, привязанных к определённым площадкам иотделённых от жилой застройки санитарно-защитной зоной, автомобиль являетсяпередвижным источником загрязнения, широко распространенных в жилых зонах иместах отдыха;
в-третьих, автомобильныегазы представляют собой смесь токсичных компонентов, поступающих в приземныйслой атмосферы городской застройки, где их рассеивание затруднено;
в-четвёртых, современныеметоды снижения токсичности выхлопных газов ещё не в состоянии обеспечитьжелаемую степень чистоты воздуха.
Эти особенности ставятпроблему защиты атмосферы от загрязнения автотранспорта в ряд наиболее сложныхи актуальных проблем современного города.
Выбрасываемые автомобильныегазы представляют смесь более 200 видов токсичных веществ, в том числе оксидуглерода, окислы азота, углеводорода и наиболее опасные соединения: бензопирен,дымовой аэрозоль, фотооксидант, соединения свинца, кадмия и других тяжёлыхметаллов.
При движении транспортныхсредств выхлопные газы образуют вытянутое вдоль дороги приземное облакоактивных и пассивных примесей. Активные примеси при распространении в атмосфереобразуют новые соединения, вступают в химические реакции с водяным паром.Пассивные примеси не меняют своего качественного состава, но от этого они нестановятся менее опасными.
Загрязнение окружающейсреды автомобильным транспортом происходит за счет выхлопных газов и врезультате испарения топлива из бака, карбюратора и трубопроводов. Качественныйи количественный состав выхлопных газов зависит в основном от мощностиисточника загрязнения.
Выбросы автомобилей, попадая в атмосферу, создают приземные концентрациизагрязнителей, концентрация которых часто превышают предельно допустимые.Основным источником загрязнения при эксплуатации транспортных средств, являетсяпроцесс сгорания топлива в автомобильном двигателе. Ежедневно городской жительвдыхает около 16м3 загрязненного воздуха, из которого часть оседает в лёгких,поглощается организмом, вызывая в нем биологические изменения. Доля основныхзагрязняющих веществ составляет: оксида углерода – не менее 80%, углеводородов– 8%, окислов азота – 5%.
Окись углерода (СО) – бесцветный газ без запаха, является продуктомнеполного сгорания топлива при работе двигателя на холостом ходу, малых ипридельных нагрузках. Его вдыхание в течение 15 минут при концентрации 5мг/м3приводит к изменению световой и цветовой чувствительности глаза присопровождении с общей повышенной утомляемостью организма.
Окислы азота – максимальный выброс окисла азота наблюдается приускоренном движении автомобиля. По мере охлаждения выхлопных газов иразбавления их в воздухе азотистые соединения окисляются дальше в 2-х, 3-х, 4-хокислах. Окись азота играет основную роль при образовании фотохимическогосмога.
При взаимодействии этих газов с водой в органах дыхания человекаобразуются азотная и азотистая кислоты.
Углеводороды выделяются в основном при торможении и в режиме холостогохода автомобиля. Всего насчитывается более 200 видов углеводородов, наиболееконцерагенный из которых — бензопирен.
Двуокись серы (SO2) оказывает раздражающеедействие на кроветворные органы человека, а также вызывает нарушение в обменевеществ. Этот газ является опасным для лесов и зеленых массивов. При длительномвоздействии, даже при концентрации воздуха порядка 0,015…0,035 мг/м3 (0,3…0,7ПДК) потеря в приросте древесины хвойных деревьев около 20%.
Распространение в атмосфере токсичных компонентов приводит к большимэкономическим потерям, т.к. вызывает нарушение в росте растений, разрушаетизделия из резины и пластмасс, облицовку и конструкцию зданий, асфальтобетонныхи цементно-бетонных покрытий, а также вызывает коррозию автотранспортныхсредств. Учитывая только концентрацию выхлопных газов можно считать, чтодорожные конструкции работают в сильно агрессивной среде, а примагистральныетерритории находятся в зоне повышенной экологической опасности.
Загрязняющие вещества попадают в окружающую среду по разным направлениям.
Первая группа – твердые частицы, особенно крупных размеров, под действиемгравитационных сил оседают на землю в пределах ограниченных зон и дальнейшегоучастия в атмосферных процессах не принимают.
Вторая группа – окислы углерода, азота, серы и т.д., попадая в атмосферу,изменяют физико-химические свойства, взаимодействуя друг с другом и сатмосферным воздухом, что является причиной образования кислотных дождей ифотохимического смола на локальных площадях в пределах отдельных регионов.
Вредное воздействие третьей группы веществ, например двуокиси углерода,проявляется только на глобальном уровне, оказывает влияние на климат, путемизменения теплового баланса приземного слоя атмосферы.
Специфика рассеивания автомобильных выбросов заключается в том, что источникомзагрязнения являются отдельные автомобили одновременно находящиеся наулично-автодорожной сети и выделение вредных веществ происходит неравномерно вовремени, в зависимости от режимов работы двигателей. Кроме того, на рассеиваниевредных веществ оказывают влияние погодные условия, скорость и направлениеветра, температура и влажность воздуха, атмосферное давление, особенностиландшафта, время суток, наличие экранирующих сооружений и т. д.
В данном курсовом проекте расчет выбросов загрязняющих веществ отавтотранспорта производится на базе программы «Магистраль – Город».
2.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта на базепрограммы «Магистраль – Город»
Расчетвыбросов автотранспорта
ГОУВПО «Воронежский ГАСУ», серийный номер: 01-01-4177 Расчет произведенпрограммой «Магистраль-Город» версии 2.3.3.41 При расчетеиспользуется методика определения выбросов автотранспорта для проведениясводных расчетов загрязнения атмосферы городов; утверждена приказомГоскомэкологии России N 66 от 16.02.1999 Город: Воронеж 124 Магистраль: куцигина 124.125 Участок: Дорофеев 124.125.1 Данные о перегоне Координаты X Y Z (ср. ширина) (начало) (конец) Длина участка, м 220 Данные о транспортном потоке Тип автомашин, шт/час (Gk) Правое напр. Левое напр. Скорость, км/ч Коэф. влияния скорости (rv) Легковые 84 72 30 1,0 Легковые дизельные Грузовые карбюраторные до 3 т. 6,0 25 1,1 Грузовые карбюраторные от 3 т. Автобусы карбюраторные Грузовые дизельные Автобусы дизельные Грузовые газобаллонные Данные о выбросах на участке Название вещества Код Выброс, г/с Оксид углерода: 0337 0,20912467 Общий выброс оксидов азота: 0,01822333 Монооксид азота: 0304 0,00236903 Диоксид азота: 0301 0,01457867 Углеводороды, бензин: 2704 0,02465833 Углеводороды, керосин: 2732 Углеводороды, газ: 0410 Сажа: 0328 Диоксид серы: 0330 0,00070033 Соединения свинца: 0184 0,00019162 Формальдегид: 1325 0,00006527 Бенз(а)пирен: 0703 0,00000002 /> /> /> /> /> /> /> />
Расчетныеформулы
Выбросзагрязняющего вещества на перегоне:
Ml= (L-L0)/3600 * Sum(Mк*Gk*rv),
гдеL0 — длина очереди на перекрестке, учитывается для каждого направления;равняется 0, если нет расчета по перекресткам;
Mк- пробеговый выброс загрязняющего вещества;
Примечание:rv=1 при расчете выброса оксидов азота если скорость не превышает 80 км/ч Выбросзагрязняющего вещества на перекрестке:
Mп= T*P/40 * Sum(Mпк/60* Gk),
Mпк- выброс загрязняющего вещества в зоне перекрестка, г/мин; деление на 60 производитсядля приведения г/мин в г/сек
Примечание:Sum — операция суммирования
Расчетвыбросов автотранспорта
ГОУВПО «Воронежский ГАСУ», серийный номер: 01-01-4177 Расчет произведенпрограммой «Магистраль-Город» версии 2.3.3.41 При расчетеиспользуется методика определения выбросов автотранспорта для проведениясводных расчетов загрязнения атмосферы городов; утверждена приказомГоскомэкологии России N 66 от 16.02.1999